【財經知識庫】低成本、低功耗 LoRa搶進物聯網通訊市場
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來源：物联网智库 作者：港口大数据观察
對於LoRa技術，在經過3S Market幾年多次的分享報導，大家應都不會陌生，它也經常會被拿來和NB-IoT技術比較。作為低功耗廣域網(LPWAN)的新興技術，兩個技術都備受關注。
目前在對岸中國國內，由於備受他們國家政策、電信商和業內大廠的青睞，NB-IoT技術的發展可謂如火如荼。相比而言，此前因頻段授權問題沈寂許久的LoRa技術便低調很多。
然而近日，阿里巴巴和中國鐵塔合作，以及騰訊宣佈加入LoRa聯盟的消息，又為該產業注入一支「強心劑」，借助於阿里巴巴、騰訊等互聯網巨頭的支持，LoRa技術或將在對岸中國國內迎來又一個春天。
阿里雲號稱要在未來5年內，連接100億台設備。今年4月，阿里雲宣佈基於LoRa器件，與無線射頻技術的物聯網平台，已開始試商用。
騰訊則是把重點都放在LoRaWAN技術，和應用方面的相關投資。2018年7月，騰訊還宣佈計劃與合作夥伴，在深圳共同建立一個LoRaWAN網路，目的是為城市、金融、醫療、零售和工業等提供智慧解決方案。
LoRa技術市場前景廣闊
LoRa技術最早是由法國公司Cycleo(成立於2009年)開發的一種擴頻無線調制專利技術。2012年，Cycleo公司被美國Semtech公司以約500萬美金收購，收購之後，Semtech為促進其他公司共同參與到LoRa生態中，於2015年2月聯合Actility、Cisco和IBM等多家廠商，共同發起創立LoRa聯盟。
經過三年多時間的發展，目前LoRa聯盟在全球擁有超過500個會員，並在全球超過100個國家佈置了LoRa網路，這些網路遍及美國、加拿大、巴西、中國、俄羅斯、印度、馬來西亞、新加坡等國家和地區。其中在中國，阿里巴巴是LoRa技術的積極推動者，如今隨著騰訊的加入，LoRa技術在中國的發展將更受矚目。
在眾多LoRa聯盟成員們的齊力推動下，LoRa技術的市場發展前景，也備受期待。據IHS Market發佈的資料顯示，2018年初，全球範圍內部署的，基於LoRa的網路閘道器數量已超過7萬，預計到2019年初網路閘道器數量將達到20萬，終端節點的數量將達到8000萬，超過40%有望都是基於LoRa的設備。而2025年，全球範圍內的機器對機器的連接數量，將成長至270億。
不難看出，LoRa技術擁有著廣闊的市場前景。同時，這也不禁讓人好奇，在眾多物聯網新興技術中，LoRa技術到底有何「魅力」可以突出重圍呢?
技術優勢突出
首先，從技術方面來看，相比成本和能耗較高的NB-IoT方案，用戶不依靠電信商，就可完成LoRa網路部署，不僅布設更快，而且成本更低。在社區、農場、產業園等封閉區域，特別是NB-IoT信號較弱的室內和地下環境，LoRa技術優勢明顯。
正因這一「輕量化」的建設優勢，LoRa方案的佈局，其實更加廣泛。目前，美國、法國、韓國等41個國家的350個城市，都已開始應用LoRa進行布網試點，共有67個網路運營商在提供服務。
除此之外，低成本也是LoRa相比NB-IoT技術更具優勢。雖然近幾年NB-IoT技術的發展態勢十分強勁，但其在成本方面，仍有著很大局限性。
儘管NB-IoT模組的價格，未來有望降至5美元之內，但目前支持藍牙、Thread、ZigBee三種標準的晶片價格，都在2美元左右，僅支持其中一種標準的晶片價格，都要大約1美元。
巨大的價格差距，無疑將讓企業在部署NB-IoT時產生顧慮，這也使得NB-IoT市場沒能快速發展起來。
當然，LoRa技術也有著無法移動的致命缺點，這也使得其無法實現深度覆蓋。從現階段來看，強調統一標準、超高可靠性的NB-IoT技術，與追求個性化布設、滿足場景化需求的LoRa技術，具有互補性。有業內人士認為，這兩項技術沒有絕對的誰好誰壞，各有利弊，只是在不同階段有著不同的需求。
應用場景多樣化
如果說部署簡單、低成本是LoRa技術的優勢之一，那多樣化的應用場景則是其不容忽視的另一項優勢。目前，LoRa技術可以在智慧城市、智慧水電表、智慧停車場、行業和企業專用應用中，實現快速靈活部署。
一直以來，LoRa技術便備受政企行業用戶的青睞。不少政企行業用戶因為業務特徵，傾向於自主、可控的專用網路，而LoRa技術以及LoRaWAN規範因為靈活、低成本部署的優勢，成為大量非電信商用戶的優先選擇。比如，在地下水管網檢測，以及綜合性的管道建設方面，可用LoRa傳感器監測異常，LoRa技術有著十分具有競爭力的優勢。
此外，在智慧城市應用方面，若道路兩旁是智慧路燈，便可以通過LoRa網路，傳送燈泡的使用情況，即時通知有關單位保養、維修和更換燈泡；
在智慧停車場方面，LoRa技術因其靈活部署的特點可以節省大量施工成本，同時一個LoRa網路閘道器可管理數百個車位的LoRa傳感器，即時監控車位使用情況;
在智慧跟蹤方面，終端的電池使用壽命，對於追蹤或是定位都十分重要，由於追蹤系統的成本，以及電池續航都必須納入考慮，因此相當適合利用LoRa技術進行追蹤；
在智慧水電表方面，在水電表上面安裝相應的LoRa模組，不僅節省人力成本，還可遠端、即時掌握用水、用電情況，避免浪費；
當然除了上述眾多應用場景之外，LoRa技術也可在智慧農業、智慧消防等應用領域實現靈活部署，而未來也一定還會有更多意想不到的應用場景被開拓出來。
產業生態群體龐大
從技術層面上看，LoRa是一種物理層的調制技術，可將其用於不同的協議中，比如LoRaWAN協議、CLAA網路協議、LoRa私有網路協議、LoRa數據透傳。隨著使用協議的不同，最終的產品和業務形態也會有所不同。
其中，LoRaWAN協議，是由LoRa聯盟推動的，一種低功耗廣域網協議，同時LoRa聯盟將LoRaWAN進行了標準化，以確保不同國家的LoRa網路是可以互操作的。截至目前，LoRaWAN標準已建立起「LoRa晶片-模組-傳感器-基地台或Gateway-網路服務-應用服務」的完整生態鏈。
LoRa晶片在整個產業鏈中，處於基礎核心地位，重要性不言而喻。值得注意的是，目前美國Semtech公司是LoRa晶片的核心供應商，掌握著LoRa底層技術的核心專利。
而Semtech的客戶主要有兩種，一是獲得Semtech LoRa晶片IP授權的半導體公司；二是直接採用Semtech晶片，做SIP級晶片的廠商，包括微芯科技(Microchip)等。
而Semtech的客戶主要有兩種，一是獲得Semtech LoRa晶片IP授權的半導體公司；二是直接採用Semtech晶片，做SIP級晶片的廠商，包括微芯科技(Microchip)等。
據業內人士保守估計，3年之後LoRa晶片每年將有過億片的銷量，同時3年之後的LoRa應用市場，也將備受關注。
那麼在這其中，阿里巴巴和騰訊等互聯網巨頭又扮演著什麼角色呢？
那麼在這其中，阿里巴巴和騰訊等互聯網巨頭又扮演著什麼角色呢？
今年3月，阿里雲宣佈全面進軍物聯網領域，從雲到雲、管、邊、端全生態佈局。由於看好在非授權頻譜的廣域網前景，阿里雲開發了支持LoRa協議的LinkWAN物聯網平台，同時還可提供LoRa節點設備、LoRa網路閘道器等豐富的LoRa產品。
除此之外，阿里相繼投資翱捷科技(ASR)、中天微等芯片企業的佈局也十分耐人尋味。為推進LoRa在中國的拓展，阿里巴巴今年已在杭州和寧波建設LoRa網路，並已具備商用條件。
雖然與阿里的全面佈局無法相比，但騰訊加入LoRa聯盟無疑也為該產業注入一支「強心劑」。為支持LoRaWAN生態系統的進一步發展，騰訊已宣佈計劃在深圳，與當地合作夥伴共同建立一個LoRaWAN網路，為各種物聯網應用，和終端用戶(如政府公共服務)，提供從設備、邊緣到雲端的LoRaWAN一體化解決方案。
電信商偏愛NB-IOT
目前主推的物聯網技術標準為NB-IoT，各大電信商在此標準上都有大量投入，尤其是中國電信，在中國對於NB-IoT的應用已經處於領跑地位。NB-IoT與eMTC同屬於國際標準，而另外兩個則屬於私人標準。
這兩者最大的不同就在於頻譜，這也是這些物聯網連接標準最寶貴的財富。簡單來說，擁有頻譜就相當於擁有合法的停車位，而在這一點上，LoRa與Sigfox先天不足。
這些年，華為替NB-IoT搖旗吶喊已是常態，並且聯合高通、沃達豐等國際知名企業，在2015年正式提出NB-IoT的概念。除了中國華為之外，他們中國三大電信商們，對於NB-IoT也青睞有加。
由於NB-IoT是電信商建網，不像LoRa這樣的網路，屬於企業獨立建網。NB-IoT在通訊基地台，本身基礎上改造就可以，用不算太大的工作量就能建成網路。然後電信商就可以掌握，這一數據通道進行收費，又增長了接入終端數，無論是從業績上，還是從政績上都有好處。
這種情況下，電信商當然積極推動NB-IoT。
更重要的是，對岸政府也大力支持NB-IoT的發展，他們國家針對NB-IoT，更是推出過多項相關政策進行扶持。如2017年6月16日，其工信部正式公開《全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》，明確以14條舉措，全面推進NB-IoT建設發展，到2020年建設150萬NB-IoT基地台、發展超過6億的NB-IoT連接總數。
上有政府扶持，中間有電信商積極佈局，下有華為大力支持，NB-IoT在中國不火都難。
NB-IoT的優點
當前，NB-IoT標準已經被凍結，中國也已經處於規模商用的階段。NB-IoT具有4個主要特點，分別是廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本。
功耗方面，NB-IoT犧牲了速率，換回了更低的功耗。採用簡化的協議，更適合的設計，大幅提升了終端的待機時間，部分NB終端，待機時間號稱可以達到10年。
信號覆蓋方面，NB-IoT有更好的覆蓋能力(20dB增益)，就算水表埋在井蓋下面，也不影響信號收發。
連接數量方面，每個小區可以支持5萬個終端。
成本方面，更是NB-IoT的一大亮點，通信模組成本很低，每個模組有希望壓到5美元之內甚至更低，有利於大批量採購和使用。而根據摩爾定律便可以得出，不超過40個月，成本便能降低到1美元之下。
總結
NB-IoT方面，地台商比較有發話權，他們代建網路，業主不需要考慮基地台部署很省心，但網路品質取決於電信商，業主無法控制，而且數據必須經過電信商，業主需要和電信商對接獲取經營數據，保密性存在問題，營運數據也不可控。另一方面，NB-IoT基於現成的基地台進行改造即可，構建網路非常容易。
LoRa就正好相反，業主(企業)可以自主把控網路品質，對於網路覆蓋可快速優化補充；還可以自主營運，把營運數據掌握在自己手中，根據業務需要擴展網路，特別自由。不過，LoRa基地台建設比較糟心，要為基站選址、供電，還有很多麻煩事。
有實力的企業如騰訊和阿里，更在乎的是自由和主控權。而三大電信商偏愛NB-IoT一種標準。明確了標準以後，也更有利於產業生態的繁榮，終端模組晶片的量產，帶來價格的降低，平台和應用的統一，帶來更聚焦的發展方向。
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